Устройство регистрации грозовых разрядов

союз совктснихСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ЬО си 4 С 01 1 1/16 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯВТОР,НОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ юл; Р 44 едовательский яжений при То институте им. инстиском.М.Краси 8,8)видетельство СССР 01 Ы 1 Лб, 986. РЕГИСТРАЦИИ ГРОЗОВ тносится к метео метеоролоаченным грозовой тосуадРственный номитетО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМРИ ГННТ ССО(57) Изобретение Изобретение относится кгическим приборам, предназндля получения характеристикдеятельности.Цель изоЬретения - расширение Функциональных возможностей устройства за счет разделения наземных разрядов на отрицательные и положительные наземные, а также комбинированные.На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит последовательно соединенные антенну 1 и согласующее устройство 2, выход которого подключен к входам первого 3, второго 4 и третьего 5 Фильтров, а также к входу первого одновибратора б, Выход каждого из Фильтров 3-5 соединен с входом соответственно первого 7, второго 8 и третьего 9 пороговых ус ройств, выходы которых подключены к логическим приЬорам. Целью изобретения является расширение Функциональ"ных возможностей за счет разделенияразрядов по типам. Анализируется знакизменения напряженности электростатического поля до разряда молнии и после него, а также удаление разряда.Раздельно регистрируется количествоотрицательных наземных разрядов нарасстоянии до 10 км, отрицательнь,хназемных разрядов на расстоянии более10 км, положительных и комбинированных наземных разрядов на расстояниидо 10 км и положительных и комбинированных разрядов на расстоянии более10 км. 1 ил,соответствующим входам схемы 10 сов"падения. Выход схемы 10 совпаденияподключен к входу расширителя 11 импульсов, выход которого подключен квходам регистратора 12 и Формирователя 13 импульсов (ФИ), Выходы первого 3 и второго 4 Фильтров соединены сс чнФормационными входами соответственно первого 14 и второго 15 пиковыхдетекторов, управляющие входы которыхподключены к одному иэ выходов одновиЬратора б, Выходы пиковых детекторов 14 и 15, а также один из выходоводновибратора 6 соединены с соответствующими входами блока 16 расчетадальности (БРД) выход которогоподключен к инФормационному входуамплитудно-импульсного модулятора5 10 15 20 25 30 40 50 многоканального амплитудного аналиэаора 18. К выходу датчика 19 элеКтротатического поля (ДЭСП) подключен нформационный вход устройства 20 заержки информации (УЗИ). По одному входу первого 21 и второго 22 компараторов подключено к выходу ДЭСП 19, 1 о одному - к выходу биполярного писвого детектора (БПД) 23. БПД 23 воим информационным входом подключенвыходу УЗИ 20, а управляюц 1 ие входы ак БПД 23, так и УЗИ 20 соединеныодним из выходов одновибратора 6, ыходы первого 21 и второго 22 компааторов, выход четвертого порогового стройства 24, подключенного своим ходом к выходу БРД 16, а также выход ормирователя 13 импульсов соединены оответственно с первым, вторым, ретьим и четвертым входами логичес ой схемы 25, Четыре выхода логичесой схемы 25 соединены с соответствущими входами многоканального регистатора 26,Биполярный пиковый детектор 23 поазначению аналогичен пиковому детекору за тем исключением, что им запоинается амплитуда импульса как одноо, так и другого знака.Устройство 20 задержки информации йредназначено для задержки сигнала ДЭСП 19.Устройство раЬотает следующим обРазом.Электромагнитный сигнал, генерируемый.молнией, воспринимается антеннойи через согласующее устройство 2 оступает на входы одновибратора 6Фильтров 3 - 5. При превышении сигала заданного порогового уровня на каждом из выходов одновибратора б появляется прямоугольный импульс,длительность которого выбирается равной. 1,2 с. Передним Фронтом импульса с одного иэ выходов одновибратора 6 пиковые детекторы 14 и 15 переводятся в рабочее состояние. С этого же выхода одновибратора 6 импульс поступает на управляющие входы устройства 20 задержки информации и биполярного ,пикового детектора 23. При наземном разряде амплитуды сигналов на выходах фильтров 3 - 5 оказываются достаточными для запуска пороговых устройств 7 - 9, на выходах которых появляются импульсы, одновременно воздействующие на входы схемы 10 совпадения. Сигнал с выхода схемы 10 совпадения поступает на вход расширителя 11 импульсов,предназначенного для выработки импульса длительностью 1 с, что исключает регистрацию одного и того жеразряда несколько раэ. Импульс с выхода расширителя 11 регистрируе;сярегистратором 12 и своим задним Фронтом запускает Формирователь 13 импульсов, который вырабатывает нормализующий импульс, поступающий на входамплитудно-импульсного модулятора(ЛИМ) 17, а также на третий вход логической схемы 25. При этом на информационный вход ЛИИ 17 и на вход четвертого порогового устройства 24 подается квазипостоянное напряжение свыхода блока 16 расчета дальности,величина которого зависит от соотношения сигналов на выходах пиковыхдетекторов 14 и 15, а следовательно,от соотношения максимальных значенийсигналов на выходах Фильтров 3 и 4.Таким образом, на выходе модулятора17 появляется импульс с информативными параметрами, определяемыми требованиями к входным сигналам анализатора 18, и с амплитудой, пропорциональной соответствующей дальности до разряда. Этот импульс регистрируется водном из каналов (выбор которого определяется амплитудой импульса) многоканального амплитудного анализатора 18,Устройство 20 задержки информации по переднему Фронту импульса с одновибратора 6 прекращает выдачу информационных импульсов. Каждый информационный импульсимеет длительность 5 мс (может быть1-10 мс), скважность равную 2, иамплитуду, соответствующую напряженности электростатического поля, иэмеренной датчиком 19, от 5 до 15 мсназад (в зависимости от времени прибытия импульса с одновибратора 6),Передний Фронт импульса с одновибратора 6 открывает биполярный пиковый детектор 23 для последнего информационного импульса с УЗИ 20. БПД 23 запоминает амплитуду и знак этого инФормационного импульса на время сигнала с одновибратора 6. Эта амплитудасравнивается компараторами 21 и 22с амплитудой сигналов на выходе ДЭСП19. При напряженности электрическогополя после разряда, большей чем доразряда, сраЬатывает компаратор 21 и,51015 20 25 30 40 45 5 52 наоборот, при напряженности поля после разряда меньшей, чем до разряда, сраЬатывает компаратор 22. Логические единицы или нули устанавливаются на первом и втором входах логической схемы 25 соответственно состоянию на выходах компараторов 21 и 22. При амплитуде сигнала с выхода блока 16 расчета дальности, превышающей пороговое значение, соответствующее расстоянию, срабатывает четвертое пороговое устройство 24. В этом случае на выходе четвертога порогового устройства 2 ч, а следовательно и на четвертом входе логической схемы 25 напряжение соответствует логической единице, Яормализующий импульс с выхода ФИ 13 пропускается в один иэ каналов многоканального регистратора 26, При расстоянии до разряда менее 10 км импульс запишется в первый канал многоканального регистратора 26, если изменение электростатического поля было положительно, и в третий канал, если изменение было отрицательно. Соответсвенно при расстоянии до разряда более 10 км импульс запишется во, второй канал при положитель" ном изменении поля и в четвертый канал при отрицательном изменении.Число регистраций соответствует: в первом канале - числу отрицательных наземных разрядов на расстоянии до 10 км, во втором канале - числе отрицательных наземных разрядов на расстоянии Ьолее 10 км, в третьем канале - числу положительных наземных разрядов на расстоянии менее 10 км, в четвертом канале - числу положительных наземных и комбинированных разрядов на расстоянии более 10 км; Регистратор 12 при этом Фиксирует общее количество наземных разрядов, а многоканальный амплитудный анализатор 18 - распределение разрядов по дальности. Задним Фронтом импульса с одного из выходов одновибратора 6 пиковые. детекторы 15 и 11, БПЛ 23 И УЗИ 20 переводятся в исходное соссбь 8 ь таяние, причем устройство 20 задержки информации готово к работе через 30 мс после прихода заднего фронта импульса,Если игнал, воспринимаемый антенной 1, оЬусловлен облачным разрядом или представляет собой помеху, то хотя бь одно иэ пороговых устройств 7 - 9 не запускается, импульс нг выходе схемы 1 О совпадения отсутствует и, следовательно, такой сигнал ни регистратором 12, ни многоканальным регистраторам 26, ни анализатором 18 не регистрируется. Формула изобретения Устройства регистрации грозовых разрядов па авт, св, Г 1233085, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воз можностей устройства за счет разделения наземных разрядов по типам, оно снабжено последовательно соединенными датчиком электростатического поля, устройством задержки информации, биполярным пиковым детектором и первым компараторсм, вторым компараторам, четвертым пороговым устройством, логической схемой и многоканальным регистратором, причем второй вход устройства задержки информации и второй вход биполярного детектора соединены с выходок одновибратора, первый вход второго компаратора соединен с выходом биполярного пикового детектора,вторые входь 1 первого и второго каипараторов соединены с выходом датчикаэлектростати.еского поля, вход четвертого порогового устройства соединен с выходом блока расчета дальности, выход формирователя импульсов,выход четвертого порогового устройства и выходы первого и второго компараторов подключены к соответствующимвходам логической схемы, четыре выхода которой соединены с соответствующими входами многоканального регистратора, 1525648Составитель С.ЮдинТехред А,Кравчук Корректор Н,Король Редактор А.Ревинешж Заказ 7222/42 Тираж 484 Подписное 9 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, И, Раушская наб., д. 4/5е ем Ю